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Il cervello è l'organo principale del sistema nervoso centrale, presente nei vertebrati e in tutti gli animali a simmetria bilaterale, compreso l'uomo. Nei vertebrati il cervello è situato all'apice del nevrasse, all'interno del cranio. Il termine corretto per indicare l'insieme delle strutture contenute all'interno della scatola cranica è encefalo, di cui il cervello è una parte. Infatti, il cervello può essere definito come quella porzione di encefalo separata dalle restanti parti mediante un piano orizzontale passante per la superficie superiore del cervelletto. È, quindi, la porzione derivata dallo sviluppo delle vescicole diencefalica (per il diencefalo) e telencefalica (per il telencefalo). Il cervello si occupa, insieme al sistema endocrino, di parte della regolazione delle funzioni vitali ed è sede delle regolazioni omeostatiche e delle funzioni cerebrali superiori. Nell'uomo l'attività del cervello, studiata dalle neuroscienze, dà vita alla mente con le sue funzioni cognitive superiori e più in generale alla psiche con le sue funzioni psichiche, studiate nell'ambito della psichiatria e della psicologia.

Le neuroscienze (o neurobiologia) sono l'insieme degli studi scientificamente condotti sul sistema nervoso. Essendo un ramo della biologia, le neuroscienze richiedono conoscenze di fisiologia, biologia molecolare, biologia cellulare, biologia dello sviluppo, biochimica, anatomia, genetica, biologia evoluzionistica, chimica, fisica, matematica e statistica, ma, a differenza di altre discipline biologiche, attingono anche da ambiti di studio quali psicologia e linguistica. L'ambito delle neuroscienze si è ampliato per includere diversi approcci utilizzati per studiare gli aspetti molecolari, cellulari, dello sviluppo, strutturali, funzionali, evoluzionistici, cognitivi, computazionali e patologici del sistema nervoso. Si sono ampliate enormemente anche le tecniche utilizzate dai neuroscienziati, che sono attualmente in grado di studiare dagli aspetti molecolari delle singole cellule nervose, fino al funzionamento complessivo dei fenomeni emergenti del cervello tramite l'utilizzo di tecniche di neuroimaging funzionale, il tutto mediante la collaborazione di modellizzazioni teoriche, simulazioni computazionali ed approcci sperimentali.